Evrenin karanlık unsur ve karanlık güçle dolu karanlık bir tarafı var. Karanlık husus, galaksilerin etrafında gezen ve görülmeyen kütleden oluşuyor. Fizikçiler ise dev buz tankları, parçacık çarpıştırıcılar, ve öbür karmaşık yollar yoluyla bu maddeyi bulmaya çalışıyor. Pekala karanlık unsurun tuhaf kardeşi karanlık güç nasıl bir şey?
Karanlık güç, cihanın vakit geçtikçe hızlanarak genişlemesine sebep olan bir şey. Evrenbilimcilerin günümüzde karşı karşıya kaldığı büyük bilmece ise bu “şeyin” ne olduğunu anlamak.
Avustralya’daki Queensland Üniversitesinde çalışan astrofizik profesörü Tamara Davis, “Karanlık gücün özellikleri ve nasıl davrandığıyla ilgili birçok şey söyleyebiliriz” diyor. “Fakat ne olduğunu hâlâ bilmiyoruz. Asıl soru bu.”
KARANLIK GÜCÜN VAR OLDUĞUNU NASIL BİLİYORUZ?
Populer Science Türkçe’de yer alan çalışmaya nazaran gökbilimciler kozmosun genişlemekte olduğunu uzun bir müddettir biliyor. 1900’lerin başlarında Edwin Hubble, galaksileri hareket halinde olduğunu gözlemleyip Hubble Kanunu’nu ortaya atmış. Bu kanun, bir galaksinin suratının bize nazaran olan uzaklığıyla bağlantısını gösteriyor. Ama 20’nci yüzyılın sonlarına hakikat uzak galaksilerde yeni tespit edilen süpernovalar, bir açmazı ortaya çıkarmış: Cihan sabit bir süratle değil, hızlanarak genişliyor.
Austin – Texas Üniversitesinde çalışan astrofizikçi Katherine Freese, “Evrenin hızlanması hepimizi çok şaşırttı” diyor. Kütleçekimin çekim kuvvetinin tersine, karanlık gücün “bir çeşit itici davranış sergilemesi ve cisimleri birbirlerinden giderek daha süratli ayırması” gerektiğini belirtiyor.
1990’lardan bu yana yürütülen pek çok müşahedede, cihanın hızlanarak genişlediği doğrulanmış. Uzak galaksilerde patlayan yıldızlar, sabit biçimde genişleyen bir kozmosta olması gerekene nazaran daha soluk görünüyor. Cihan tarihinin bilinen birinci anlarından kalan ışık olan kozmik mikrodalga art plan ışıması bile karanlık gücün meydana getirdiği tesirlerin işaretlerini gösteriyor. Gözlemlenebilen kainatı açıklamak için matematiksel evrenbilim modellerimizde karanlık gücün yer alması gerekiyor.
Karanlık güç terimi, birinci olarak astrofizikçi Michael Turner tarafından karanlık unsur terimine uyumlu olması gayesiyle türetilmiş. Terim ayrıyeten kozmosun hızlanan genişlemesinin, çok değerli ve çözülmemiş bir sorun olduğunu da akla getiriyor. Pek çok bilim insanı, vaktinde Albert Einstein’ın kozmolojik sabitinin modellerine hoş ahenk sağlaması sebebiyle karanlık güç için bir eksiksiz açıklama olduğunu düşünmüş. (Kozmolojik sabit, Albert Einstein’ın genel görelilik kuramına matematiksel süreçleri halletmek için dahil ettiği ve lambda halinde de bilinen bir “düzeltme faktörü”).
Şimdilerde Los Angeles California Üniversitesinde (UCLA) konuk profesör olarak çalışan Turner, “Benim görüşüm bunun o kadar kolay olamayacağı yönündeydi” diyor. Kendisi, hızlanan kainatı “en derin problem” ve “bilimin tamamındaki en büyük gizem” biçiminde görüyor.
KARANLIK GÜÇ NEDEN KIYMETLİ?
Yale Üniversitesinde çalışan astrofizikçi Will Tyndall, yalnızca yüzde 5 oranında olağan husustan oluşan bir kozmosta yaşadığımızı ve ayrıyeten kainatın yüzde 27 karanlık husustan, tam yüzde 68 oranında da karanlık güçten oluştuğunu söyleyen Lambda-CDM modelinin, “evrenbilimdeki mevcut yaklaşım” olduğunu söylüyor. Bu modelin, “kozmik tarihin tamamını epey istekli bir biçimde birleştirmeyi (ve açıklamayı) hedeflediğini” belirtiyor. Lakin model hala, karanlık gücün tabiatı da dahil olmak üzere açıklanmayan pek çok şey bırakıyor. “Sonuçta, içinde yaşadığımız kainatın yüzde 68’ini oluşturduğu varsayılan bir şeyi nasıl bu kadar az anlayabiliriz?” diye ekliyor Tyndall.
Karanlık güç, evrenimizin sonuncu yazgısını belirleyen değerli etmenlerden de biri birebir vakitte. Cihan, her şeyin atomlarına ayrıldığı Büyük Parçalanma’da kesimlerine mı ayrılacak? Yoksa bir iniltiyle mi son mu bulacak?
Bu senaryolar, karanlık gücün vakitle değişip değişmediğine bağlı. Şayet karanlık güç hiçbir değişim geçirmeyen kozmolojik bir sabit ise, cihanımız genişleyip nihayetinde çok yalnız bir yer haline gelecek; bu senaryoda, mahallî galaksi kümemizin ötesindeki hiçbir yıldızı göremeyeceğimiz ve bu yıldızlar tespit edilemeyecek kadar kırmızı olacak.
Eğer karanlık güç güçleniyorsa, Büyük Parçalanma formunda bilinen olaya yol açabilir. Tahminen de karanlık güç zayıflıyordur ve cihanımız tekrar büzülecek, yeni bir büyük patlamayla döngü baştan başlayacaktır. Fizikçiler, karanlık gücün tabiatını daha uygun anlayana kadar bu senaryoların hangisinin bizi beklediğini bilemeyecek.
KARANLIK GÜÇ ASLINDA NE OLABİLİR?
Karanlık güç, kozmosun matematiğinde Einstein’ın kozmolojik sabiti olarak ortaya çıkıyor. Lakin bu durum, cihanın hızlanan genişlemesine fizikî açıdan neyin sebep olduğunu açıklamıyor. Önde gelen kuramlardan biri de kuantum mekaniğinin boşluk gücü olarak bilinen tuhaf bir özelliği. Bu güç, parçacık çiftleri ve onların antiparçacıkları birden belirip kaybolduğu vakit oluşuyor ve bu durum neredeyse her vakit, her yerde gerçekleşiyor.
Kulağa karanlık güç için şahane bir açıklama üzere geliyor. Ama ortada büyük bir sorun var: Boşluk gücünün bilim insanlarının ölçtüğü ve kuramlardan kestirim ettiği pahası ortasında çok büyük ve açıklanamayan bir fark var. Buna kozmolojik sabit sorunu ismi veriliyor. Bir öbür tabirle parçacık fizikçilerinin modelleri, Turner’a nazaran “hiçlik” olarak düşündüğümüz şeyin bir ölçü yükünün olması gerektiğini söylüyor. Ama yapılan ölçümler, varsa bile bu tartının çok küçük olduğunu gösteriyor. “Belki hiçliğin yükü da hiçliktir” diyor Turner.
Evrenbilimciler, yıllar boyunca karanlık güç için öteki açıklamalar da ortaya attı. Bunlardan biri olan sicim kuramında, cihanın iplik gibisi küçük kesimlerden oluştuğu ve karanlık güçte gördüğümüz kıymetin sadece, pek çok farklı çoklu kainatın içinde bulunan bir ihtimal olduğu öne sürülüyor. Pek çok fizikçi, bunun mantığı prestijiyle hayli insan merkezli olduğunu düşünüyor; bir cihanda öteki kozmolojik sabit kıymetleriyle var olamazdık, hasebiyle her ne kadar başkalarına kıyasla uç bir paha olsa bile bununla var olduk.
Diğer fizikçiler, Einstein’ın genel görelilik denklemlerini tamamıyla değiştirmeyi düşünmüş. Lakin bu teşebbüslerin birden fazla, LIGO’nun kütleçekim dalgaları üzerinde gerçekleştirdiği öncü müşahedelerden yapılan ölçümlerle kararsız kılınmış. “Kısacası, yeni ve parlak bir fikre muhtaçlığımız var” diyor Freese.
BU GİZEM NASIL ÇÖZÜLEBİLİR?
Evrende yapılan yeni müşahedeler, astrofizikçilerin karanlık gücün özelliklerini daha ayrıntılı halde ölçmesine yardımcı olabilir. Örneğin gökbilimciler, kainatın hızlanarak genişlediğini halihazırda biliyordu; ancak bu hızlanma her vakit birebir mıydı? Şayet bu sorunun yanıtı hayır ise, o vakit karanlık güç evvelden sabit değildi demektir ve bu durum, yeni açıklamalar bulmak için çırpınan bütün fizik kuramcılarının hayatını altüst eder.
ABD’nin Arizona eyaletinde yer alan Kitt Doruğu Gözlemevinde halihazırda Karanlık Güç Tayfölçümsel Aygıtı yahut DESI olarak bilinen bir proje yürütülüyor. Bu çalışmada kozmik haritacılık yapılarak, kozmostaki değişen hızlanma işaretleri aranıyor. “Evrenin üzerine harita metot kağıdı sermeye ve vakitle nasıl genişleyip hızlandığını ölçmeye benziyor” diyor Davis.
